特許 6571037 ガスセンサの検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6571037

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】ガスセンサの検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/26 20060101AFI20190826BHJP

   G01N 27/416 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/26 391Z

   G01N27/416 331

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-70074(P2016-70074)

(22)【出願日】2016年3月31日

(65)【公開番号】特開2017-181338(P2017-181338A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2018年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】岳川 一輝

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 直哉

【審査官】 黒田 浩一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平４−２８３６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４１６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７２５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２０５２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７５７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０９０４８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／２６−２７／４９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスセンサの応答性を検査する装置であって、
一のガス流路を備えるチャンバと、
前記一のガス流路の途中において前記一のガス流路の延在方向に沿って等間隔に設けられ、それぞれに検査対象たるガスセンサが配置される、複数の被検センサ配置部と、
前記一のガス流路の、前記複数の被検センサ配置部のそれぞれの上流側であって、当該被検センサ配置部から一定距離離隔した位置に設けられた、複数の整流板と、
を備え、
前記複数の整流板は、前記一のガス流路に対して直交しているとともに、前記一のガス流路に対して開口する矩形状の開口部を有しており、
前記開口部は、前記一のガス流路が水平面内において一の方向に延在する場合において、水平面内において前記一の方向に直交する方向に長手方向を有しており、
前記複数の被検センサ配置部のそれぞれに前記検査対象たるガスセンサが配置された状態で前記一のガス流路に検査用ガスを流すことによって前記ガスセンサの応答性を検査する、
ことを特徴とする、ガスセンサの検査装置。

【請求項2】

請求項１に記載のガスセンサの検査装置であって、
前記一のガス流路の途中であって前記複数の被検センサ配置部のうち最上流側の被検センサ配置部よりもさらに上流側に設けられたダミーセンサ配置部、
をさらに備え、
前記ダミーセンサ配置部と前記最上流側の前記被検センサ配置部との間隔が、前記複数の被検センサ配置部同士の間隔と同じであり、
前記複数の整流板と同じ整流板が、前記一のガス流路における前記ダミーセンサ配置部の上流側であって、前記ダミーセンサ配置部から前記一定距離離隔した位置に設けられており、
少なくとも前記ガスセンサの応答性が検査される際には、前記ダミーセンサ配置部に前記検査対象たるガスセンサと同じ構造を有するダミーセンサが配置される、
ことを特徴とする、ガスセンサの検査装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のガスセンサの検査装置であって、
前記検査対象たるガスセンサが、
酸素イオン伝導性の固体電解質を主成分とするセンサ素子と、
少なくとも前記センサ素子のガス導入口が備わる側の端部である第１の端部を覆う保護カバーと、
を備えるものであり、
前記保護カバーが、ガスを流通可能な複数の貫通孔を備えており、
前記検査対象たるガスセンサは、前記応答性の検査の際、前記複数の被検センサ配置部のそれぞれにおいて、前記貫通孔を通じて前記センサ素子の前記第１の端部に前記検査用ガスが到達可能に配置される、
ことを特徴とする、ガスセンサの検査装置。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のガスセンサの検査装置であって、
前記複数の被検センサ配置部の数が１０以下である、
ことを特徴とする、ガスセンサの検査装置。

【請求項5】

請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のガスセンサの検査装置であって、
前記ガスセンサがＮＯｘセンサである、
ことを特徴とする、ガスセンサの検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスセンサの検査装置に関し、特に、ガスセンサの応答性を検査する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、被検ガス中の所望ガス成分の濃度を知るために、各種の測定装置が用いられている。例えば、燃焼ガス等の被検ガス中の所定ガス成分の濃度を測定する装置として、ジルコニア（ＺｒＯ_２）等の酸素イオン伝導性を有する固体電解質層上にＰｔなどからなる電極を形成することにより構成した電気化学セルを有するガスセンサが公知である。

【0003】

このようなガスセンサは、例えば、自動車の排出ガスに含まれる所望のガス成分の測定に用いられる。自動車の排気管に取り付けられるガスセンサには、エンジンの始動時に発生する水のセンサ素子への付着を防止すること、および水のセンサ素子内への侵入を防止することを主目的として、センサ素子を保護する保護カバーが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−３８９５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

製造された個々のガスセンサがあらかじめ規格として定められた応答性を有しているか、出荷前に検査を行う必要がある。ここで、応答性とは、ガスセンサを評価する際の特性の１つであり、例えば、検知対象たるガス成分を含む被検ガスがガスセンサの存在する空間に与えられてから、ガスセンサが実際にガス成分の検知を示す信号（電流値もしくは電圧値）を出力するまでに要する時間（応答時間）で表される。応答時間が短い方ほど、ガスセンサは優れた応答性を有しているということができる。

【0006】

上述のように保護カバーを設けたガスセンサの場合、保護カバー外部に存在する被検ガスがセンサ素子の所定位置に設けられた検知電極（測定電極）に到達して初めて、検知対象たるガス成分が被検ガス中に存在するか否かが判定できることから、応答時間が所定の範囲内の値であるか否かは、検知対象たるガス成分のタイムリーな検知を実現するうえにおいて重要である。

【0007】

生産性を向上させる観点からは、係る応答性を検査するための測定（応答性測定）を、複数のガスセンサについて同時に行えることが好ましい。これは例えば、一のガス流路の途中に複数の測定実施箇所を用意し、それぞれの測定実施箇所において同時に応答性測定を行うことなどによって実現が可能であるが、検査のための測定という趣旨に照らせば、理想的には、ある一のガスセンサについてはどの測定実施箇所において測定を行ったとしても同じ結果が得られなければならない。そのためには、それぞれの測定実施箇所における応答性測定の信頼性（精度）が実質的に同程度であることが求められる。

【0008】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のガスセンサに対する応答性検査を、同時にかつ同程度の精度にて行える検査装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、ガスセンサの応答性を検査する装置であって、一のガス流路を備えるチャンバと、前記一のガス流路の途中において前記一のガス流路の延在方向に沿って等間隔に設けられ、それぞれに検査対象たるガスセンサが配置される、複数の被検センサ配置部と、前記一のガス流路の、前記複数の被検センサ配置部のそれぞれの上流側であって、当該被検センサ配置部から一定距離離隔した位置に設けられた、複数の整流板と、を備え、前記複数の整流板は、前記一のガス流路に対して直交しているとともに、前記一のガス流路に対して開口する矩形状の開口部を有しており、前記開口部は、前記一のガス流路が水平面内において一の方向に延在する場合において、水平面内において前記一の方向に直交する方向に長手方向を有しており、前記複数の被検センサ配置部のそれぞれに前記検査対象たるガスセンサが配置された状態で前記一のガス流路に検査用ガスを流すことによって前記ガスセンサの応答性を検査する、ことを特徴とする。

【0010】

本発明の第２の態様は、第１の態様に係るガスセンサの検査装置であって、前記一のガス流路の途中であって前記複数の被検センサ配置部のうち最上流側の被検センサ配置部よりもさらに上流側に設けられたダミーセンサ配置部、をさらに備え、前記ダミーセンサ配置部と前記最上流側の前記被検センサ配置部との間隔が、前記複数の被検センサ配置部同士の間隔と同じであり、前記複数の整流板と同じ整流板が、前記一のガス流路における前記ダミーセンサ配置部の上流側であって、前記ダミーセンサ配置部から前記一定距離離隔した位置に設けられており、少なくとも前記ガスセンサの応答性が検査される際には、前記ダミーセンサ配置部に前記検査対象たるガスセンサと同じ構造を有するダミーセンサが配置される、ことを特徴とする。

【0011】

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様に係るガスセンサの検査装置であって、前記検査対象たるガスセンサが、酸素イオン伝導性の固体電解質を主成分とするセンサ素子と、少なくとも前記センサ素子のガス導入口が備わる側の端部である第１の端部を覆う保護カバーと、を備えるものであり、前記保護カバーが、ガスを流通可能な複数の貫通孔を備えており、前記検査対象たるガスセンサは、前記応答性の検査の際、前記複数の被検センサ配置部のそれぞれにおいて、前記貫通孔を通じて前記センサ素子の前記第１の端部に前記検査用ガスが到達可能に配置される、ことを特徴とする。

【0012】

本発明の第４の態様は、第１ないし第３の態様のいずれかに係るガスセンサの検査装置であって、前記複数の被検センサ配置部の数が１０以下である、ことを特徴とする。

【0013】

本発明の第５の態様は、第１ないし第４の態様のいずれかに係るガスセンサの検査装置であって、前記ガスセンサがＮＯｘセンサである、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明の第１ないし第５の態様によれば、一のガス流路の途中に複数の検査位置を設けて複数のガスセンサについて応答性検査を行う検査装置において、検査位置間における応答性評価値のばらつきを抑制することができる。

【0015】

特に、第２の態様によれば、最上流側の検査位置を与える検査用配管部のさらに上流側に、検査用配管部と同一の構成を有するダミー配管部を設けるようにすることで、検査位置間における応答性評価値のばらつきをさらに抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】応答性検査の対象となるガスセンサ１の要部の内部構成を例示する断面図である。

【図2】ガスセンサ１に備わるセンサ素子１０の構成の一例を模式的に示す断面図である。

【図3】ガスセンサ１の応答性検査について説明するための図である。

【図4】応答性検査を行う検査装置１０００の構成を概略的に示す図である。

【図5】第１の構成例に係るチャンバ１００１Ａの長手方向に沿った垂直断面図である。

【図6】図５のＡ−Ａ’位置におけるチャンバ１００１Ａの長手方向に垂直な断面図である。

【図7】整流板１０７０の正面図である。

【図8】第２の構成例に係るチャンバ１００１Ｂの長手方向に沿った垂直断面図である。

【図9】比較例１に係る整流板１０７１を示す図である。

【図10】比較例２に係る整流板１０７２を示す図である。

【図11】比較例３に係る整流板１０７３を示す図である。

【図12】実施例１に係る検査装置による、検査位置Ａ〜Ｄに配置したガスセンサ１についての応答性評価値を示す図である。

【図13】比較例１に係る検査装置による、検査位置Ａ〜Ｄに配置したガスセンサ１についての応答性評価値を示す図である。

【図14】比較例２に係る検査装置による、検査位置Ａ〜Ｄに配置したガスセンサ１についての応答性評価値を示す図である。

【図15】比較例３に係る検査装置による、検査位置Ａ〜Ｄに配置したガスセンサ１についての応答性評価値を示す図である。

【図16】実施例２に係る検査装置による、検査位置Ａ〜Ｄに配置したガスセンサ１についての応答性評価値を示す図である。

【図17】検査位置Ａにおける検査用ガスの流速分布のベクトル図である。

【図18】検査位置Ｂにおける検査用ガスの流速分布のベクトル図である。

【図19】検査位置Ｃにおける検査用ガスの流速分布のベクトル図である。

【図20】検査位置Ｄにおける検査用ガスの流速分布のベクトル図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜ガスセンサの構成＞
図１は、本実施の形態において行う応答性検査の対象となるガスセンサ（より詳細には、その本体部）１の要部の内部構成を例示する断面図である。本実施の形態において、ガスセンサ１とは、その内部に備わるセンサ素子１０によって所定のガス成分（例えば、ＮＯｘ等）を検出するためのものである。なお、センサ素子１０は、ジルコニアなどの酸素イオン伝導性固体電解質セラミックスを主たる構成材料とする長尺の柱状あるいは薄板状の部材である。センサ素子の構成については後述する。

【0018】

ガスセンサ１は、センサ素子１０に加え、外側保護カバー２と、内側保護カバー３と、固定ボルト４と、ハウジング５とから、主として構成される。

【0019】

外側保護カバー２および内側保護カバー３は、センサ素子１０のうち、使用時に被検ガスに直接に接触する部分、具体的には、後述するガス導入口１０４や第１内部空所１０２や第２内部空所１０３などが備わる一先端部１０ａを保護する、略円筒状の外装部材である。外側保護カバー２と内側保護カバー３とは、図１に示すように２層構造をなしており、かつ、両者は同軸に配置される。そして、センサ素子１０の一先端部１０ａは、内側保護カバー３によって囲繞される空間に配置される。

【0020】

外側保護カバー２は、概略、開放端を有しかつ該開放端側からハウジング５に嵌め合わされる円筒状の嵌合部２ａと、嵌合部２ａに対し略同一の径にて連続する円筒状の部位である中間部２ｂと、中間部２ｂよりも断面径が小さい有底筒状の部位である先端部２ｃとを有している。嵌合部２ａ、中間部２ｂ、先端部２ｃは同軸となっている。また、中間部２ｂと先端部２ｃとは、外側保護カバー２全体の延在方向に直交する屈曲面２ｄを介して連続している。

【0021】

中間部２ｂの先端部２ｃ寄りの位置には、複数の第１貫通孔Ｈ１が設けられている。複数の第１貫通孔Ｈ１は、中間部２ｂの周方向において等間隔に設けられている。また、先端部２ｃの側面の底部寄りの位置には、複数の第２貫通孔Ｈ２が設けられている。複数の第２貫通孔Ｈ２は、先端部２ｃの周方向において等間隔に設けられている。

【0022】

内側保護カバー３は、概略、開放端を有しかつ該開放端側からハウジング５に嵌め合わされる円筒状の嵌合部３ａと、嵌合部２ａよりも小さい径を有する連続する円筒状の部位である中間部３ｂと、中間部３ｂに連続する円錐台状の部位である先端部３ｃとを有している。中間部３ｂには断面視Ｕ字状に外側へと突出する突出部３ｄが周方向にわたって設けられている。嵌合部３ａ、中間部３ｂ、先端部３ｃは同軸となっており、また、嵌合部３ａと中間部３ｂとは、外側保護カバー２全体の延在方向に直交する屈曲面３ｅを介して連続している。

【0023】

さらには、中間部３ｂの屈曲面３ｅ寄りの位置には、複数の第３貫通孔Ｈ３が設けられている。複数の第３貫通孔Ｈ３は、中間部３ｂの周方向において等間隔に設けられている。加えて、先端部３ｃの底部の中央部分には、第４貫通孔Ｈ４が設けられている。

【0024】

なお、図１に示す第１貫通孔Ｈ１、第１貫通孔Ｈ２、第３貫通孔Ｈ３、および第４貫通孔の配置位置および配置個数はあくまで例示であって、これに限られるものではない。

【0025】

外側保護カバー２および内側保護カバー３が以上のような構成を有することから、ガスセンサ１が使用される際、あるいは後述する検査装置１０００において検査される際、ガスセンサ１の外部の雰囲気はまず、外部から第１貫通孔Ｈ１を通じて外側保護カバー２の中間部２ｂと内側保護カバー３の中間部３ｂとの間の領域ＲＥ１に流入する。そして、領域ＲＥ１に流入した雰囲気は、突出部３ｄによる整流作用を受けつつ、第３貫通孔Ｈ３を通じて、センサ素子１０の一先端部１０ａが配置された内側保護カバー３の内部の領域ＲＥ２に侵入する。領域ＲＥ２に入り込んだ雰囲気の一部はセンサ素子１０の内部に取り込まれ、被検ガスの濃度の算出に利用される。センサ素子１０の内部に取り込まれなかった雰囲気は、第４貫通孔Ｈ４を通じて、領域ＲＥ２から内側保護カバー３の先端部３ｃと外側保護カバー２の先端部２ｃとの間の領域ＲＥ３に流出する。外側保護カバー２の先端部２ｃにおいては、第２貫通孔Ｈ２を通じてガスセンサ１の外側の雰囲気が出入り可能になっているので、領域ＲＥ２から領域ＲＥ３へと流出した雰囲気は、ガスセンサ１の外側から第２貫通孔Ｈ２を通じて領域ＲＥ３へと取り込まれた雰囲気ともども、第２貫通孔Ｈ２を通じて外部へと流出する。

【0026】

固定ボルト４は、センサ本体部１を測定位置に固定する際に用いられる環状の部材である。固定ボルト４は、ねじ切りがされたボルト部４ａと、ボルト部４ａを螺合する際に保持される保持部４ｂとを備えている。ボルト部４ａは、センサ本体部１の取り付け位置に設けられたナットと螺合する。例えば、自動車の排気管に設けられたナット部にボルト部４ａが螺合されることで、センサ本体部１は、外側保護カバー２の側が排気管内に露出する態様にて該排気管に固定される。また、本実施の形態においては、ガスセンサ１を後述する検査装置１０００に取り付ける場合にも、ボルト部４ａが用いられる。

【0027】

また、ガスセンサ１の内部においては、図１に示すように、センサ素子１０が、ガス導入口等が備わる一先端部１０ａを残して、交互に隣接配置された複数のガイシと複数の封止材（タルク）のそれぞれの軸中心位置に嵌合されている。なお、図１においては、２つのガイシ６、８と両者の間に備わる１つの封止材７とを示しているが、実際には、ガイシ８に隣接してさらにもう一つの封止材ともう一つのガイシとがこの順に嵌め合わされている。また、２つのガイシ６、８とその間の封止材７が、略円筒状をなすハウジング５の内筒部に嵌合されてなる。そして、このハウジング５の一方端側は外側保護カバー２および内側保護カバー３に嵌合されてなり、他方端側は凹部４ｃに挿入される図示を省略する別のカバーに嵌合されてなり、ハウジング５の外周に、固定ボルト４が固着されてなる。

【0028】

以上のような構成を有することで、ガスセンサ１では、所定位置に取り付けられた状態において、センサ素子１０の一先端部１０ａの周りの雰囲気（外側保護カバー２および内側保護カバー３内の雰囲気）と外部の雰囲気とが完全に遮断されるようになっており、これにより、被検ガス中における対象ガス成分の濃度を精度良く測定できるようになっている。

【0029】

＜センサ素子の構成例＞
図２は、ガスセンサ１に備わるセンサ素子１０の構成の一例を模式的に示す断面図である。図２においては、センサ素子１０が、酸素イオン伝導性固体電解質であるジルコニアを主成分とするセラミックスを構造材料として構成されてなる限界電流型のＮＯｘセンサ素子である場合について、その構成を示している。

【0030】

係るセンサ素子１０は、第１内部空所１０２が第一の拡散律速部１１０、第二の拡散律速部１２０を通じて外部空間に開放されたガス導入口１０４と連通し、第２内部空所１０３が第三の拡散律速部１３０を通じて第１内部空所１０２と連通する構成を備える、いわゆる直列二室構造型のセンサ素子である。なお、ガスセンサ１においてセンサ素子１０は、ガス導入口１０４が備わる端部Ｅ１の側が図１における一先端部１０ａの側となるように配置される。係るセンサ素子１０を用い、以下のようなプロセスが実行されることで、被検ガス中のＮＯｘの濃度が算出される。

【0031】

まず、第１内部空所１０２に導入された被検ガスは、センサ素子１０の外面に設けられた外部ポンプ電極１４１と、第１内部空所１０２に設けられた内部ポンプ電極１４２と、両電極の間のセラミックス層１０１ａとによって構成される電気化学的ポンプセルである主ポンプセルのポンピング作用（酸素の汲み入れ或いは汲み出し）によって、酸素濃度が略一定に調整されたうえで、第２内部空所１０３に導入される。第２内部空所１０３においては、同じく電気化学的ポンプセルである、外部ポンプ電極１４１と、第２内部空所１０３に設けられた補助ポンプ電極１４３と、両電極の間のセラミックス層１０１ｂとによって構成される補助ポンプセルのポンピング作用により、被検ガス中の酸素が汲み出されて、被検ガスが十分な低酸素分圧状態とされる。

【0032】

係る低酸素分圧状態の被検ガス中のＮＯｘは、第２内部空所１０３に保護層１４４に被覆される態様にて設けられた測定電極１４５において還元ないし分解される。そして、係る還元ないし分解によって生じた酸素イオンが、測定電極１４５と、基準ガス導入口１０５に通じる多孔質アルミナ層１４６内に設けられた基準電極１４７と、両者の間のセラミックス層１０１ｃとによって構成される電気化学的ポンプセルである測定ポンプセルによって汲み出される。そして、その際に生じる電流（ＮＯｘ電流）の電流値と、ＮＯｘ濃度との間に線型関係があることに基づいて、被検ガス中のＮＯｘ濃度が求められる。

【0033】

なお、主ポンプセル、補助ポンプセル、および測定ポンプセルにおけるポンピングは、図示しない可変電源によってそれぞれのポンプセルを構成するポンプ電極間に第１内部空所１０２、第２内部空所１０３、および測定電極１４５近傍における酸素濃度に応じた電圧が印加されることで実現される。

【0034】

また、センサ素子１０には図示しないヒータ部が設けられており、上述の動作は、ヒータ部に通電することでセンサ素子１０を６００℃〜７００℃程度の温度に加熱しつつ行われる。それゆえ、後述する検査装置における検査も、係る温度にまでセンサ素子を加熱したうえで行われる。

【0035】

＜応答性検査の概要＞
次に、本実施の形態において行う、ガスセンサ１の応答性検査についてその概要を説明する。

【0036】

上述のように、ガスセンサ１においては、被検ガスが導入されるセンサ素子１０のガス導入口１０４を含む第１先端部１０ａが外側保護カバー２および内側保護カバー３によって囲繞されているので、外側保護カバー２内に流入した被検ガスが測定電極１４５に到達し、測定対象成分の濃度に応じた出力変化を生じさせるまでには幾ばくかの時間を要する。被検ガス中の測定対象たるガス成分の濃度をできるだけリアルタイムに測定するには、被検ガスに実際に生じている濃度変化にできるだけ迅速に追随してガスセンサ１の出力が変化することが求められる。この被検ガスの濃度変化に対する出力変化の追随性を応答性と称する。

【0037】

本実施の形態においては、係る応答性の検査を、対象成分ガス濃度が既知の被検ガスをパルス的に流したときのセンサ出力の変化の度合いに基づいて行う。

【0038】

図３は、本実施の形態において行う、ガスセンサ１の応答性検査について説明するための図である。より具体的には、図３は、ガスセンサ１の応答性検査の際の検査用ガスの流量プロファイル（図３（ａ））と、係る流量プロファイルにて検査用ガスが与えられた際にガスセンサ１に生じるセンサ出力電流の変化を表すセンサ出力電流プロファイル（図３（ｂ））とを併せて示している。

【0039】

本実施の形態においては、ガスセンサ１が存在する所定の閉空間（チャンバ）に対し、図３（ａ）に示すように、ある時刻ｔ１にガスセンサ１の検出対象ガス成分を含む成分比一定の検査用ガスの一定流量ａでの供給を開始した後、図３（ｂ）に示すように時刻ｔ２でガスセンサ１からの出力（センサ出力電流）が当該検出対象ガス成分の濃度に見合う一定値Ｉａになったとする場合の、センサ出力信号が０．３３Ｉａなる値から０．６６Ｉａなる値にまで増加するのに要する時間Δｔを、応答性評価値と定める。そして、この応答性評価値に基づいて、応答性検査の良否を判断するものとする。

【0040】

係る応答性検査において評価に用いられるセンサ出力電流としては、具体的には、主ポンプセルにおいて外部ポンプ電極１４１と内部ポンプ電極１４２との間を流れる電流（Ｉｐ０とも称する）が例示される。

【0041】

＜検査装置の概略構成＞
図４は、応答性検査を行う検査装置１０００の構成を概略的に示す図である。検査装置１０００は、検査対象たるガスセンサ１が配置されるとともに検査用ガスが流されるチャンバ１００１と、検査用ガスを生成するガス供給源１００２と、チャンバ１００１を通過した検査用ガスが排気されるガス排気部１００３と、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、検査装置１０００において行う応答性検査のための処理を制御する応答性検査処理部１００４とを主として備える。

【0042】

チャンバ１００１は、水平面内において一の方向に延在するように配置されている。チャンバ１００１は、その図面視右側である上流側から順に、Ａ〜Ｄの４つの検査位置が定められており、それぞれに検査対象とされるガスセンサ１が配置される。これにより、検査装置１０００においては、検査位置Ａ〜Ｄにおいて同時並行的に検査を行えるようになっている。また、チャンバ１００１に対しては、矢印ＡＲ１にて示すように、ガス供給源１００２にて生成された検査用ガスが供給される。一方、チャンバ１００１を通過した検査用ガスは、矢印ＡＲ２にて示すように、ガス排気部１００３へと排出され、ガス排気部１００３において適宜の態様にて排気される。

【0043】

係る構成を有する検査装置１０００において応答性検査を行う場合、４つの検査位置Ａ〜Ｄに応答性検査の対象たるガスセンサ１を配置する。なお、図４においてはガスセンサ１を概略的に図示しているが、より詳細には、４つの検査位置Ａ〜Ｄのそれぞれにおいて、ガスセンサ１は、図１のボルト部４ａよりも下方の部分がチャンバ１００１内に位置するように配置される。

【0044】

そして、応答性検査処理部１００４から検査実行指示が出されると、図３（ａ）に例示したようなガス流量プロファイルを実現するべく、ガス供給源１００２から検査用ガスを一定流量にて供給する。なお、その際の流量の設定は、それぞれの検査位置Ａ〜Ｄに配置されたガスセンサ１の外側保護カバー２内部に検査用ガスが良好に到達する限りにおいて、適宜に定められてよい。例えば、ガスセンサ１が実使用される際に配置される環境でのガス流量に近い値が設定されてもよいし、検査の効率性の観点から設定されてもよい。

【0045】

一方で、係る検査用ガスの供給開始とともに、応答性検査処理部１００４は、検査対象とされている４つのガスセンサ１のそれぞれについて、センサ出力電流をモニタし、図３（ｂ）に例示したような出力プロファイルを得る。それぞれのプロファイルから、図３（ｂ）におけるΔｔに相当する応答性評価値を求める。そして、応答性評価値が所定の閾値以下であれば、そのガスセンサ１は良好な応答性を有していると判断して、後段の処理に供する。

【0046】

チャンバ１００１を通過した検査用ガスは、図４において矢印ＡＲ２にて示すようにガス排気部１００３へと排出される。

【0047】

係る態様にて応答性検査を行う場合、検査位置Ａ〜Ｄのいずれにおいても同等の検査結果が得られる必要がある。以下においては、係る要件を満たす、チャンバ１００１の具体的構成として、２通りのものを例示する。

【0048】

（チャンバの第１の構成例）
図５は、第１の構成例に係るチャンバ１００１（１００１Ａ）の長手方向に沿った垂直断面図である。図６は、図５のＱ−Ｑ’位置におけるチャンバ１００１Ａの長手方向に垂直な断面図である。なお、図５および以降の図においては、チャンバ１００１Ａの長手方向であってチャンバ１００１Ａにおいて検査用ガスの流れる向きをｘ軸正方向とし、鉛直方向上向きをｚ軸正方向とする右手系のｘｙｚ座標を付している。

【0049】

チャンバ１００１Ａは、４つの検査用配管部１０１０（１０１０Ａ〜１０１０Ｄ）と、上流側配管部１０１１と、補助配管部１０１２と、下流側配管部１０１３とを主として備える。これら検査用配管部１０１０、上流側配管部１０１１、補助配管部１０１２、および下流側配管部１０１３はいずれも同径の円柱状のガス流通部１０２０を有している。

【0050】

チャンバ１００１Ａにおいては、上流側配管部１０１１、補助配管部１０１２、４つの検査用配管部１０１０、下流側配管部１０１３が上流側から（ガス供給源に近い側から）この順に、かつ、それぞれのガス流通部１０２０が同軸となるように、連接配置されている。これにより、チャンバ１００１Ａには、水平面内において一の方向（ｘ軸方向）に延在する一のガス流路ＦＰが形成されている。なお、４つの検査用配管部１０１０Ａ〜１０１０Ｄがこの順に上流側から連接配置されている。

【0051】

それぞれの検査用配管部１０１０は、ガス流通部１０２０に加え、該ガス流通部１０２０に対して垂直に設けられた孔部である被検センサ配置部１０３０と、被検センサ配置部１０３０と対向する位置においてガス流通部１０２０に対し垂直に設けられた孔部である温度センサ配置部１０４０とを備える。より具体的には、被検センサ配置部１０３０と温度センサ配置部１０４０とは、ガス流通部１０２０が水平面内に沿って配置された状態において、前者が鉛直上方に延在し、後者が鉛直下方に延在するように、設けられている。なお、４つの検査用配管部１０１０Ａ〜１０１０Ｄは同一の構造を有していることから、それぞれに備わる被検センサ配置部１０３０はガス流路ＦＰの延在方向において等間隔に位置しており、それゆえ、検査位置Ａ〜検査位置Ｄも等間隔となっている。

【0052】

４つの検査用配管部１０１０Ａ〜１０１０Ｄのそれぞれに備わる被検センサ配置部１０３０がそれぞれ、検査対象とされるガスセンサ１が配置される検査位置Ａ〜Ｄに該当する。被検センサ配置部１０３０には、センサ素子１０が、その外側保護カバー２の側をガス流通部１０２０に突出させる態様にて挿入され、ボルト部４ａによって被検センサ配置部１０３０に固定される。なお、ガス流通部１０２０への外側保護カバー２の突出の程度は、外側保護カバー２および内側保護カバー３の形状や外側保護カバー２および内側保護カバー３に備わる第１貫通孔Ｈ１〜第４貫通孔の位置やサイズなどに応じて適宜に定められてよい。

【0053】

温度センサ配置部１０４０には、被検センサ配置部１０３０近傍における検査用ガスの温度をモニタするための温度センサが挿入配置される。なお、温度センサの形態は特に限定されない。なお、温度センサ配置部１０４０においてガス流通部１０２０内に挿入された温度センサは、ガス流路ＦＰを流れる検査用ガスに対しては整流部材の一種としても機能する。

【0054】

ただし、各検査用配管部１０１０に温度センサを設けることは必須の態様ではなく、温度センサ配置部１０４０が省略される態様であってもよい。あるいは、温度センサ配置部１０４０と同様に設けられた孔部に対し、単に整流作用のみを有する部材が挿入される態様であってもよい。

【0055】

上流側配管部１０１１は、ガス供給源１００２に接続された配管部である。なお、図４においては説明の簡単のため、一のガス供給源１００２のみを図示していたが、検査用ガスの生成のために複数のガスが混合される場合、検査装置１０００がガス種ごとに異なるガス供給源１００２を備えており、それぞれのガス供給源１００２から図示しない異なる支分配管を通じて供給される複数種類のガスが、支分配管が上流側配管部１０１１に合流することによって上流側配管部１０１１において所定の比率で混合され、さらには所定の温度に加熱されたうえで、チャンバ１００１へと与えられる態様であってもよい。

【0056】

補助配管部１０１２は、上流側配管部１０１１と４つの検査用配管部１０１０のうちもっとも上流側に位置する検査用配管部１０１０Ａとを接続する部位である。なお、図５に示す場合においては、２つの補助配管部１０１２Ａおよび１１２Ｂがこの順に、上流側から配置されている。

【0057】

下流側配管部１０１３は、ガス排気部１００３に接続された配管部である。検査用配管部１０１０を通過した検査用ガスを排気する部位である。下流側配管部１０１３は、４つの検査用配管部１０１０のうちもっとも下流側に位置する検査用配管部１０１０Ｄに接続されている。なお、下流側配管部１０１３には、ガス流路ＦＰを通過してきた検査用ガスにおけるガスセンサ１の対象ガス成分の濃度をモニタするための濃度センサが配置される濃度センサ配置部１０８０が設けられている。

【0058】

上流側配管部１０１１、２つの補助配管部１０１２、４つの検査用配管部１０１０、および下流側配管部１０１３はいずれも、隣り合う配管部との連結を行うための第１連結部１０５０と第２連結部１０６０とを備えている。より具体的には、それぞれの配管部の上流側の端部には第１連結部１０５０が備わっており、下流側の端部には第２連結部１０６０が備わっている。第１連結部１０５０および第２連結部１０６０はそれぞれ、該ガス流通部１０２０の外周においてガス流通部１０２０に対して垂直に設けられた平板状の当接部１０５１および１０６１を備えている。なお、当接部１０５１および１０６１のガス流通部１０２０を囲む四方位置には貫通孔が設けられている。そして、隣り合う２つの配管部の一方に備わる当接部１０５１の貫通孔に挿通されたボルト１０５２が他方の配管部に備わる当接部１０６１の貫通孔を貫通し、該貫通孔からの突出部分にナット１０６２ａが螺合されることで、隣り合う２つの配管部が連結されている。

【0059】

ただし、隣り合う検査用配管部１０１０同士の間、上流側配管部１０１１と補助配管部１０１２Ａとの間、および、検査用配管部１０１０Ｄと下流側配管部１０１３との間には、第１連結部１０５０と第２連結部１０６０との連結に際し、整流板１０７０が挟み込まれている。図７は、整流板１０７０の正面図である。整流板１０７０は、中央部分に幅（ｙ軸方向のサイズ）がｗで高さ（ｚ軸方向のサイズ）がｈである矩形の開口部１０７０ａを有する薄板部材である。整流板１０７０は、前記ガス流路ＦＰに対して直交するように、かつ、図７に示すように、その開口部１０７０ａがガス流通部１０２０の構成するガス流路ＦＰと同軸となるように、挟み込まれている。

【0060】

より詳細には、開口部１０７０ａの幅ｗは流路ＦＰの（ガス流通部１０２０の）直径と同じ値に定められ、開口部１０７０ａの高さｈは幅ｗよりも小さい値に定められる。加えて、開口部１０７０ａは、ガス流路ＦＰが水平面内において一の方向（ｘ軸方向）に延在する場合において、水平面内において該一の方向に直交する方向（ｙ軸方向）に長手方向を有するように設けられている。また、整流板１０７０は、隣り合う２つの配管部を接続するために用いられるボルト１０５２が開口部１０７０ａの四方に備わる固定用の貫通孔１０７０ｂに対しても挿通されることによって、２つの配管部の間に挟持固定されている。

【0061】

これにより、検査位置Ａ〜Ｄとなる４つの被検センサ配置部１０３０の上流側には必ず、水平方向に長手方向を有する矩形状の開口部１０７０ａを備える整流板１０７０が設けられていることになる。

【0062】

なお、上述したように、検査用配管部１０１０Ａ〜１０１０Ｄの構造は同一であり、かつ、検査位置Ａ〜Ｄはガス流路ＦＰの延在方向において等間隔であるので、各被検センサ配置部１０３０と（検査位置Ａ〜Ｄと）その上流側に設けられた整流板１０７０との距離も同一である。

【0063】

以上のような構成を有するチャンバ１００１Ａにおいて応答性検査を行う場合、あらかじめ温度センサ配置部１０４０および濃度センサ配置部１０８０にそれぞれ所定の温度センサと濃度センサとを配置した状態で、４つの検査用配管部１０１０Ａ〜１０１０Ｄのそれぞれの被検センサ配置部１０３０（検査位置Ａ〜Ｄ）に応答性検査の対象たるガスセンサ１が配置される。そのうえで、図３（ａ）に例示したようなガス流量プロファイルに基づいて検査用ガスが供給され、それぞれのガスセンサ１に対して並行に、応答性検査が行われる。

【0064】

係る場合、チャンバ１００１Ａにおいては、検査位置Ａ〜Ｄのそれぞれに配置されたガスセンサ１の存在位置における（より具体的にはセンサ素子１０の備わる外側保護カバー２内の）検査用ガスの流れの状態（流速分布）に、著しい相違が生じないようになっている。すなわち、検査位置間での流速分布の均一化が実現されるようになっている。

【0065】

これは、上述のような整流板１０７０を備える構成が採用されることで、整流板１０７０の開口部１０７０ａを通過することで整流された検査用ガスが、４つの検査位置Ａ〜Ｄのそれぞれに配置されたガスセンサ１の近傍に対し供給されることによる効果である。

【0066】

加えて、応答性検査によって得られる、各検査位置における応答性評価値のばらつきに、著しい相違が生じないようにもなっている。これは、上述したように、検査位置間において流速分布が均一化されたことの効果である。これはすなわち、一のガス流路に設けた複数の検査箇所において同時並行的に応答性検査を行う場合には、どの検査箇所においても同様の評価がなされることが求められるところ、チャンバ１００１Ａを備える検査装置１０００は、この点において優れているということを意味する。

【0067】

なお、応答性検査の際の、開口部１０７０ａ近傍における検査用ガスの流速は、１２m/sec.以上となることが好ましい。係る場合、上述した４つの検査位置Ａ〜Ｄにおける応答性評価値のばらつきの抑制が、好適に実現される。それゆえ、開口部１０７０ａのサイズ、および、応答性検査の際の検査用ガスの流量は、係る流速が実現されるように定められるのが好ましい。

【0068】

（第２の構成例）
図８は、第２の構成例に係るチャンバ１００１Ｂの長手方向に沿った垂直断面図である。図８に示すチャンバ１００１Ｂは、第１の構成例に係るチャンバ１００１Ａを改良したものである。

【0069】

具体的には、チャンバ１００１Ｂは、第１の構成例に係るチャンバ１００１Ａの補助配管部１０１２Ｂと検査位置Ａを与える検査用配管部１０１０Ａとの間に、ダミー配管部２０１０を挿入した構成を有する。他の構成についてはチャンバ１００１Ａと同じであるので、その詳細な説明は省略する。

【0070】

ダミー配管部２０１０は、その構成自体は検査用配管部１０１０と同一である。すなわち、ガス流通部１０２０と、被検センサ配置部１０３０と、温度センサ配置部１０４０と、第１連結部１０５０と、第２連結部１０６０とを、検査用配管部１０１０と全く同様に備える。そして、上流側において隣接する補助配管部１０１２Ｂとの接続、および、下流側において隣接する検査用配管部１０１０Ａとの接続も、他の配管部同士の接続と同様になされている。さらには、ダミー配管部２０１０と補助配管部１０１２Ｂとの間、および、ダミー配管部２０１０と検査用配管部１０１０Ａとの間には、図７に示した整流板１０７０が挟み込まれている。

【0071】

当然ながら、ダミー配管部２０１０の被検センサ配置部１０３０と、その隣の検査用配管部１０１０Ａの被検センサ配置部１０３０とのガス流路ＦＰの延在方向における間隔は、被検センサ配置部１０３０同士の間隔と同じである。すなわち、チャンバ１００１Ｂにおいては、ダミー配管部２０１０の被検センサ配置部１０３０を含め、全ての被検センサ配置部１０３０が等間隔に配置されている。

【0072】

また、ダミー配管部２０１０とその上流側の整流板１０７０の距離は、それぞれの検査用配管部１０１０とその上流側の整流板１０７０の距離と同じである。

【0073】

チャンバ１００１Ｂを備える検査装置１０００において応答性検査を行う場合、ダミー配管部２０１０の被検センサ配置部１０３０には検査対象たるガスセンサ１は配置せず、代わって、ガスセンサ１と同一の形状および構造を有するダミーセンサを配置する。換言すれば、ダミー配管部２０１０の被検センサ配置部１０３０はダミーセンサ配置部ということになる。また、ダミー配管部２０１０の温度センサ配置部１０４０には、検査用配管部１０１０の温度センサ配置部１０４０と同様に温度センサを配置する。

【0074】

係る構成を有するチャンバ１００１Ｂを備える検査装置１０００にて応答性検査を行った場合、チャンバ１００１Ａを備える検査装置１０００にて応答性検査を行った場合よりもさらに、検査位置Ａ〜Ｄに配置されたガスセンサ１から得られる応答性評価値のばらつきが抑制される。好適には、検査位置Ａ〜Ｄのそれぞれにおける応答性評価値のばらつきがほぼ０となる。当然ながら、検査位置間における応答性評価値のばらつきの程度に差異は無い。

【0075】

これは、チャンバ１００１Ａにおいては４つの検査位置のうち最上流位置にあった検査用配管部１０１０Ａのさらに上流側に、ダミー配管部２０１０およびこれに配置されるダミーセンサおよび温度センサによって検査用配管部１０１０と同様の構成を実現することで、最上流側の検査位置Ａを与える検査用配管部１０１０Ａを、チャンバの構造上は上流側から２番目の検査用配管部１０１０となるようにしたことの効果である。より具体的には、チャンバ１００１Ａの場合、検査用配管部１０１０Ａのみ、その上流側におけるガス流通部１０２０の構成が異なっているのに対し、チャンバ１００１Ｂの場合、４つの検査用配管部１０１０Ａ〜１０１０Ｄの全てにおいて、その上流側におけるガス流路の１０２０の構成が同じとなっていることの効果である。

【0076】

なお、係る態様にてダミー配管部２０１０を設けた結果として、検査位置Ｄを与える検査用配管部１０１０Ｄは、チャンバの構造上は上流側から５番目の検査用配管部１０１０となっているが、検査位置Ｄに配置されたガスセンサ１についての応答性評価値のばらつきの程度は、他の検査位置とに配置されたガスセンサ１についての応答性評価値のばらつきの程度と同等である。

【0077】

以上、説明したように、本実施の形態によれば、一のガス流路の途中に複数の検査位置を設けて複数のガスセンサについて応答性検査を行う検査装置において、それぞれの検査位置の上流側に、水平方向に長手方向を有する矩形状の開口部を備える整流板を設けるようにすることで、検査位置間における応答性評価値のばらつきを抑制することができる。

【0078】

さらには、最上流側の検査位置を与える検査用配管部のさらに上流側に、検査用配管部と同一の構成を有するダミー配管部を設けるようにすることで、検査位置間における応答性評価値のばらつきをさらに抑制することができる。

【0079】

＜変形例＞
上述の実施の形態においては、検査装置１０００において４箇所の検査位置が設けられていたが、検査位置の個数はこれに限定されるものではなく、１０箇所までであれば、応答性評価値の精度ばらつきが抑制された応答性検査が可能である。なお、１０箇所を超えると、検査用ガスの温度低下が顕著となって、検査位置ごとの検査条件が異なることとなり好ましくない。

【0080】

検査対象とされるガスセンサの外側保護カバーおよび内側保護カバーの形状は、上述の実施の形態にて例示したものには限られない。

【実施例】

【0081】

（応答性評価）
実施例１として、上述した第１の構成例に係るチャンバ１００１Ａを備える検査装置１０００を用いて４つのガスセンサ１に対する応答性検査を行い、検査位置ごとの応答性評価値のばらつきを評価した。

【0082】

ガスセンサ１としては、ＮＯｘを検知対象ガス成分とするＮＯｘセンサを用いた。なお、ガスセンサ１には、あらかじめ正常品であることが確認されているものを用いた。また、検査用ガスとしては、流量が９０L/min.の空気と流量が１０L/min.のＬＮＧガスとを混合し、さらに３５０℃に加熱することで得られる、流量が１００L/min.の混合ガスに、２６L/min.なる流量にて室温の空気を混合してなるものを用いた。

【0083】

また、ガス流通部１０２０の内径および開口部１０７０ａの幅ｗは２８ｍｍとし、開口部１０７０ａの高さｈは１０ｍｍとした。また、検査用配管部１０１０におけるガス流通部１０２０の長さは９０ｍｍとした。

【0084】

また、比較例１〜比較例３として、チャンバ１００１Ａに備わる整流板１０７０と開口部の形状が異なる３通りの整流板１０７１、１０７２、１０７３を用意し、それぞれについて実施例１に係る検査装置１０００の整流板１０７０と付け替えたうえで（ただし、上流側配管部１０１１と補助配管部１０１２との間は除く）、応答性評価値のばらつきの評価を行った。整流板以外の条件は実施例１と同じとした。

【0085】

図９、図１０、および図１１はそれぞれ、比較例１〜比較例３に係る整流板１０７１、１０７２、および１０７３を示す図である。

【0086】

比較例１に係る整流板１０７１は、図９（ａ）に示すように、その中央部分に網目状の開口部１０７１ａを有している。係る開口部１０７１ａは、整流板１０７１が第１連結部１０５０と第２連結部１０６０とによって挟持された状態においてガス流路ＦＰ（ガス流通部１０２０）全体を覆う位置に設けられている。図９（ｂ）に示すように、開口部の個々の網目は正方形状をなしている。比較例１においては、網目の一辺の長さａは１０ｍｍであり、網目の太さｂは２ｍｍである。

【0087】

比較例２に係る整流板１０７２は、図１０に示すように、弓形の開口部１０７２ａを有している。係る開口部１０７２ａは、整流板１０７２が第１連結部１０５０と第２連結部１０６０とによって挟持された状態において、ガス流路ＦＰ（ガス流通部１０２０）の鉛直方向下部に位置する。なお、比較例２に示す場合においては、開口部１０７２ａの水平方向両端部間の距離ｃがガス流路ＦＰ（ガス流通部１０２０）の直径よりも大きいために、開口部１０７２ａの一部のみが実際にガス流路ＦＰ（ガス流通部１０２０）に対して開口している場合を示している。

【0088】

比較例３に係る整流板１０７３は、図１１に示すように、その中央部分に矩形状の開口部１０７３ａを有している。係る開口部１０７３ａは、ガス流路ＦＰが水平面内において一の方向に延在する場合において、該一の方向に直交する鉛直面内において鉛直方向に延在するように設けられている。すなわち、比較例３に係る整流板１０７３が第１連結部１０５０と第２連結部１０６０とによって挟持された状態における開口部１０７３ａの延在方向は、上述した第１の構成例に係るチャンバ１００１Ａに備わる整流板１０７０における開口部１０７０ａの延在方向に対して直交する。

【0089】

さらには、実施例２として、上述した第２の構成例に係るチャンバ１００１Ｂを備える検査装置１０００を用いて４つのガスセンサ１に対する応答性検査を行い、検査位置ごとの応答性評価値のばらつきを評価した。検査用配管部１０１０と同じ構成のダミー配管部２０１０を設けるほかは、実施例１と同様とした。

【0090】

いずれの実施例および比較例においても、全ての検査位置について３回ずつ応答性評価値を求めた。

【0091】

図１２、図１３、図１４、図１５、および図１６はそれぞれ、実施例１、比較例１、比較例２、比較例３、および実施例２に係る検査装置による、検査位置Ａ〜Ｄ（図１２〜図１６においては単に位置Ａ〜Ｄと表示）に配置したガスセンサ１についての応答性評価値を示す図である。なお、図１２ないし図１６においてはいずれも、各検査位置Ａ〜Ｄにおいて得られた応答性評価値の最大値と最小値と平均値とを示している。

【0092】

図１２ないし図１５を比較すると、実施例１についての結果を示す図１２においては、応答性評価値の平均値は検査位置によらず約０．３ｍｓｅｃでほぼ一定であり、ばらつき（最大値と最小値の差）については、検査位置Ａでは０．１ｍｓｅｃ程度であったが検査位置Ｂ〜検査位置Ｄではほぼ０であった。

【0093】

これに対し、比較例１および比較例２についての結果を示す図１３および図１４においては、応答性評価値の平均値およびばらつきの双方ともに、検査位置による違いがあった。

【0094】

また、比較例３についての結果を示す図１５においては、応答性評価値の平均値の検査位置による差は小さいながらも存在し、また、ばらつきについては検査位置によらず０．１ｍｓｅｃ程度であった。

【0095】

以上の結果からは、実施例１のように、検査装置１０００のチャンバ１００１Ａに整流板１０７０を設ける構成が、比較例１〜比較例３のように整流板１０７１〜１０７３を設ける構成よりも、応答性評価値の精度を確保しつつ検査位置間における応答性評価値のばらつきを抑制することに効果があることがわかる。

【0096】

また、実施例１についての結果を示す図１２と実施例２についての結果を示す図１６とを比較すると、前者については上述のように検査位置Ａにおける応答性評価値のばらつきが他の検査位置よりも大きかったが、後者においては、応答性評価値の平均値が検査位置によらず約０．３ｍｓｅｃでほぼ一定であることに加えて、応答性評価値のばらつきが、全ての検査位置においてほぼ０であった。

【0097】

以上の結果からは、実施例２のように、チャンバ１００１Ａにおいて検査位置Ａを与える検査用配管部１０１０Ａの上流側にダミー配管部２０１０を設けたチャンバ１００１Ｂを検査装置１０００に用いることが、実施例１の構成よりもさらに検査位置間における応答性評価値のばらつきの抑制に効果があることがわかる。

【0098】

（流速分布シミュレーション）
実施例２に係る検査装置１０００を対象に、応答性評価を行う際のチャンバ１００１Ｂ内部における検査用ガスの流速分布のシミュレーションを行った。図１７ないし図２０はそれぞれ、検査位置Ａ〜検査位置Ｄにおける検査用ガスの流速分布のベクトル図である。なお、係るシミュレーションは、ガスセンサ１全体の下端部である外側保護カバー２の底部と温度センサ配置部１０４０に配置された温度センサとが接触しているという条件のもとで行った。実際に検査装置１０００において検査を行う際には、両者は適宜の距離だけ離隔させられているが、上述した条件は、なるべく外側保護カバー２と内側保護カバー３の内部において検査用ガスの流れを生じさせることを意図したものである。

【0099】

図１７ないし図２０からは、検査位置Ａ〜検査位置Ｄのいずれにおいてもガスセンサ１近傍における検査用ガスの流速は１．０ｍ／ｓ以下であり、ガス流速分布にほとんど差異がないことがわかる。これはすなわち、各検査位置の上流側に整流板１０７０を設け、さらに、検査位置Ａを与える検査用配管部１０１０Ａの上流側にダミー配管部２０１０を設けた構成においては、検査位置によらず、ガスセンサ１の外側保護カバー２および内側保護カバー３の内部におけるガス流速分布が均一化されていることを意味する。上述した実施例２についての応答性評価の結果を併せ考えると、係るガス流速分布の均一化が、検査位置間における応答性評価値のばらつきの抑制に有効であると考えられる。

【符号の説明】

【0100】

１ ガスセンサ
２ 外側保護カバー
２ａ （外側保護カバーの）嵌合部
２ｂ （外側保護カバーの）中間部
２ｃ （外側保護カバーの）先端部
２ｄ （外側保護カバーの）屈曲面
３ 内側保護カバー
３ａ （内側保護カバーの）嵌合部
３ｂ （内側保護カバーの）中間部
３ｃ （内側保護カバーの）先端部
３ｄ （内側保護カバーの）突出部
３ｅ （内側保護カバーの）屈曲面
４ 固定ボルト
５ ハウジング
６、８ ガイシ
７ 封止材
１０ センサ素子
１０００ 検査装置
１００１（１００１Ａ、１００１Ｂ） チャンバ
１００２ ガス供給源
１００３ ガス排気部
１００４ 応答性検査処理部
１０１０（１０１０Ａ〜１０１０Ｄ） 検査用配管部
１０１１ 上流側配管部
１０１２ 補助配管部
１０１３ 下流側配管部
１０２０ ガス流通部
１０３０ 被検センサ配置部
１０４０ 温度センサ配置部
１０５０ 第１連結部
１０５１ （第１連結部の）当接部
１０６０ 第２連結部
１０６１ （第２連結部の）当接部
１０７０、１０７１、１０７２、１０７３ 整流板
１０７０ａ、１０７１ａ、１０７２ａ、１０７３ａ 開口部
２０１０ ダミー配管部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】